1. photo다이오드-TR
2. 정의 : 포토 다이오드 · 트렌지스터는 pn접합부에 빛이 입사하면 전자·전공쌍을 생성해 전류를 발생시키는 광기전력효과를 이용한 광전변환소자이다. 그 전류를 트렌지스터를 이용하여 증폭한 것을 포토트렌지스터라 부르며 반응속도는 느리나 빛에 더 민감한 특성을 가지고 있다. 하지만 포토트랜지스터도 광도전효과를 이용한 광센서보다 광기전력효과를 이용한 광센서가 빛에 대한 반응과 감도가 더 좋다는 장점을 가지고 있어 고속으로 반응해야하는 스위치나 변조기와 같은 소자로 쓰이고 있다.
포토다이오드 기호
포토트랜지스터기호
2. 센서의 원리
광도전효과를 이용해 저항의 크기가 변하는 CdS셀과 달리 포토다이오드·트랜지스터는 빛이 pn접합부근에 생긴 공핍층에서 전자전공쌍이 발생하여 전공은 p영역으로, 전자는 n영역으로 이동하여 전위가 발생하게 되어 전압차의 발생으로 인해 전류가 발생하게 되는 것이다. 이런 현상을 광기전력효과라고 한다. 따라서 포토트랜지스터는 포토다이오드와 달리 1가지 과정을 더치게 되는데 이 과정은 다른 일반적인 트랜지스터의 동작원리와 동일하다. 따라서 포토다이오드보다 더 큰 광전류가 흐르게 된다. 하지만 이 과정으로 인해 반응이 포토다이오드보다 느려진다는 단점이 생기게 된다.
pn 접합에 빛이 조사되면, n영역, p영역, 공핍층에서 전자정공 쌍 (pair)이 발생한다.
공핍층에서 발생된 전자는 n영역으로, 정공은 p영역으로 내부 전계에 의해서 가속된다
n영역에서 발생된 전자는 전도대에 머무르고, 정공은 공핍층까지 확산한 다음 그곳에서 전계에 의해 가속되어 p영역으로 흘러 들어 간다.
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2012.11.29
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